[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的防護(hù)裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910144672.2
• 申請(qǐng)日: 2019-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109707426A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳在鐵;王威
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沙洲職業(yè)工學(xué)院;揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)（揚(yáng)州市廣播電視大學(xué)）
• 主分類(lèi)號(hào): E21D21/02
• 分類(lèi)號(hào): E21D21/02;E21D21/00;E21D20/02
• 代理公司: 蘇州廣正知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 李猛

1.一種用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的防護(hù)裝置，用于巷道內(nèi)錨桿的應(yīng)力監(jiān)測(cè)及安全防護(hù)，所述錨桿包括位于巷道內(nèi)壁深處的錨固段及位于巷道內(nèi)壁淺表的自由段，其特征在于，包括：護(hù)套、彈簧和壓力計(jì)，所述錨桿的自由段上設(shè)置有外螺紋，所述護(hù)套嵌入巷道內(nèi)壁且同心位于錨桿的自由段外側(cè)，所述護(hù)套內(nèi)孔末端設(shè)置有與自由段配合的固定環(huán)，所述錨桿的自由段上設(shè)置有位于護(hù)套內(nèi)的限位環(huán)，所述彈簧套設(shè)在錨桿的自由段上并位于固定環(huán)與限位環(huán)之間，所述壓力計(jì)設(shè)置在限位環(huán)的內(nèi)側(cè)面而對(duì)彈簧進(jìn)行壓力監(jiān)測(cè)，所述護(hù)套內(nèi)孔前端設(shè)置有一段內(nèi)螺紋，所述內(nèi)螺紋上設(shè)置有與限位環(huán)間隔的防護(hù)環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的防護(hù)裝置，其特征在于，所述固定環(huán)和限位環(huán)內(nèi)設(shè)置有與外螺紋對(duì)應(yīng)的螺紋孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的防護(hù)裝置，其特征在于，所述錨桿的自由段上設(shè)置有位于彈簧與壓力計(jì)之間的墊片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的防護(hù)裝置，其特征在于，所述防護(hù)環(huán)內(nèi)孔直徑大于錨桿的自由段外圓直徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的防護(hù)裝置，其特征在于，所述限位環(huán)上設(shè)置有與壓力計(jì)對(duì)應(yīng)的穿線孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的防護(hù)裝置，其特征在于，所述錨桿的自由段上設(shè)置有位于巷道內(nèi)壁外側(cè)的支撐板及緊固螺母。

7.一種用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的方法，利用權(quán)利要求1~6任一所述的用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的防護(hù)裝置，其特征在于，包括以下步驟：

（1）進(jìn)行錨桿的錨固段施工，灌漿固定在巷道內(nèi)壁深處；

（2）錨固段施工完畢后，將護(hù)套旋轉(zhuǎn)套在錨桿的自由段上，護(hù)套內(nèi)部放入彈簧，并使得錨桿貫穿彈簧；

（3）彈簧端部安裝墊片，墊片外側(cè)安裝壓力計(jì)，然后再旋轉(zhuǎn)安裝限位環(huán)，實(shí)現(xiàn)壓力計(jì)的限位及彈簧的預(yù)壓縮；

（4）在巷道內(nèi)壁外側(cè)安裝位于錨桿端部的支撐板，并利用緊固螺母進(jìn)行旋緊，使得錨桿達(dá)到設(shè)計(jì)承載力，彈簧產(chǎn)生的壓縮變形使得壓力計(jì)產(chǎn)生讀數(shù)，將壓力計(jì)通過(guò)線路外接計(jì)算機(jī)，對(duì)壓力計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取；

（5）如果巷道內(nèi)壁的巖體發(fā)生膨脹變形，則對(duì)錨桿產(chǎn)生拉伸作用，錨桿的拉應(yīng)力增加，錨桿自由段產(chǎn)生伸長(zhǎng)，于是彈簧伸長(zhǎng)，彈簧產(chǎn)生的壓力變小，壓力計(jì)讀數(shù)變小，根據(jù)伸長(zhǎng)后與初始錨桿安裝完畢時(shí)的壓力計(jì)讀數(shù)差值，能夠得出彈簧壓力的變化值，根據(jù)胡克定律，求出彈簧的應(yīng)變，此應(yīng)變即為自由段錨桿的應(yīng)變，再根據(jù)錨桿的應(yīng)力、應(yīng)變的關(guān)系，即可求出錨桿的應(yīng)力增量，反之，若巖體收縮，利用上述原理，同樣能夠求得錨桿的應(yīng)力變化，實(shí)現(xiàn)錨桿應(yīng)力的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的方法，其特征在于，所述彈簧為螺旋彈簧。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的方法，其特征在于，所述壓力計(jì)的線路通過(guò)限位環(huán)上的穿線孔導(dǎo)出。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于監(jiān)測(cè)巷道錨桿應(yīng)力變化的方法，其特征在于，步驟（3）中，限位環(huán)安裝后，在護(hù)套內(nèi)安裝防護(hù)環(huán)，防護(hù)環(huán)與限位環(huán)保持一定的間隙，錨桿自由段伸長(zhǎng)到一定程度時(shí)，防護(hù)環(huán)與限位環(huán)接觸，利用防護(hù)環(huán)進(jìn)行限位環(huán)的伸長(zhǎng)限制以免拉斷。